2021年11月錫林郭勒盟一次極端暴雪天氣過(guò)程分析

李曉坤

錫林郭勒盟氣象局，內(nèi)蒙古錫林浩特 026000

眾所周知，暴雪對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活的危害有時(shí)比暴雨更大。我國(guó)的暴雪災(zāi)害主要集中在西部高原地區(qū)[1-2]和東北地區(qū)[3-5]，而華北地區(qū)[6-7]、黃淮地區(qū)[8]、寧夏北部地區(qū)等地區(qū)也有暴雪災(zāi)害。在內(nèi)蒙古冬季，暴雪幾乎年年發(fā)生，尤其沿陰山和大興安嶺一帶經(jīng)常發(fā)生。強(qiáng)暴雪過(guò)程的形成原因比較復(fù)雜，因此,利用常規(guī)觀測(cè)資料、雷達(dá)等資料，運(yùn)用天氣學(xué)分析和物理量場(chǎng)診斷分析，對(duì)錫林郭勒盟此次大暴風(fēng)雪過(guò)程進(jìn)行分析，總結(jié)指標(biāo)有利于提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。

1 天氣實(shí)況

2021年11月5 —7日，錫 盟 出 現(xiàn)秋末冬初第一場(chǎng)強(qiáng)降雪天氣，此次大暴雪天氣過(guò)程影響范圍廣、強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，存在雨雪轉(zhuǎn)換特征，伴有霧霾、大風(fēng)、暴風(fēng)雪天氣，西烏珠穆沁旗日降雪量突破歷史極值，二連浩特、蘇尼特左旗、正鑲白旗、太仆寺旗、正藍(lán)旗、多倫縣日降雪量超過(guò)極端閾值。降雪從2021年11月5日17:00開(kāi)始，一直持續(xù)至7日夜間，主要時(shí)段集中在5日20:00~6日20:00，只有二連浩特、蘇尼特右旗涉及降水相態(tài)的轉(zhuǎn)換，且在5日20:00之前為雨或雨夾雪，之后均轉(zhuǎn)為純雪的相態(tài)。

5日20:00 ~6日20:00（表1），最大降雪量出現(xiàn)在太仆寺旗貢寶拉格蘇木，為28.6 mm大暴雪。國(guó)家站最大降雪量出現(xiàn)在西烏珠穆沁旗，為24.4 mm大暴雪，最大積雪深度達(dá)到24 cm。西烏珠穆沁旗大部地區(qū)降雪量均在10 mm以上，蘇尼特右旗、正鑲白旗、太仆寺旗、正藍(lán)旗、多倫縣大部地區(qū)為10.2~16.4 mm暴雪，積雪深度均在10 cm以上，錫林浩特、烏拉蓋、阿巴嘎旗、蘇尼特左旗、二連浩特、鑲黃旗、朱日和為5.5~8.9 mm大雪，積雪深度4～9 cm。6日20:00~7日20:00降雪區(qū)移至我盟南部地區(qū)，其中太仆寺旗東部、多倫縣11.6~14.9 mm暴雪，太仆寺旗西部、正藍(lán)旗南部8.4~9.9 mm大雪（圖1）。

表1 2021年11月5—7日錫林郭勒盟地區(qū)過(guò)程降水量

圖1 2021年11月6日05:00~15:00錫林郭勒盟太仆寺旗貢寶拉格蘇木逐小時(shí)降雪量

2 災(zāi)情情況

此次降雪導(dǎo)致錫林浩特、阿巴嘎旗、西烏珠穆沁旗、太仆寺旗、多倫縣遭受雪災(zāi)。截至2021年11月10日15:00，5個(gè)旗縣，16個(gè)蘇木鄉(xiāng)鎮(zhèn)2 846人受災(zāi)，災(zāi)害導(dǎo)致育苗大棚146座壓塌，蔬菜大棚79座、牛棚123座、豬舍9座不同程度損壞，倒塌倉(cāng)房2間，雞舍4個(gè)，損壞牛槽子7個(gè)，牛架7個(gè)，1處太陽(yáng)罩，死亡牛1頭，傷1頭，死亡樣122只。直接經(jīng)濟(jì)損失約為853.53萬(wàn)元。同時(shí),受降雪天氣影響，6日高速公路部分路段實(shí)施交通管制，客運(yùn)班車和機(jī)場(chǎng)航班全部停運(yùn)，給人們出行和交通運(yùn)輸帶來(lái)不利影響。

3 環(huán)流背景

200 hPa高空急流明顯加強(qiáng)，錫盟處于高空急流出口區(qū)左側(cè)，“抽吸作用”明顯，有利于上升運(yùn)動(dòng)的加強(qiáng)，造成強(qiáng)降雪天氣。

500 hPa中高緯為“兩脊一槽”，新疆東側(cè)至貝加爾湖上空為東北—西南向的低壓槽，巴爾喀什湖和我國(guó)東北地區(qū)上空分別有一高壓脊，錫盟處于新疆東側(cè)至貝加爾湖上空低壓槽前西南氣流控制。從5日08:00~7日08:00，隨著低壓槽的東移，錫盟受其槽前影響，西南氣流明顯增強(qiáng)，有利于西南水汽通道的建立為暴雪區(qū)提供水汽條件。

850 hPa錫盟北部與南部交界地區(qū)上空存在一條明顯的東北風(fēng)與偏南風(fēng)的暖式切變線，且東北風(fēng)速14 m/s，偏南風(fēng)風(fēng)速達(dá)10 m/s。隨著切變線的南壓，風(fēng)速風(fēng)向輻合明顯，為暴雪提供了有利的動(dòng)力條件。高層西南氣流配合低層?xùn)|北氣流的相互作用，使得暖濕空氣沿著冷墊爬升，有利于強(qiáng)降雪天氣的產(chǎn)生。

地面5日14:00錫盟南部地區(qū)受河套倒槽的影響，北部地區(qū)受地面冷高壓底前部影響，5日17:00地面冷高壓明顯增強(qiáng)，中心值由1 045 hPa增至1 047.5 hPa，迫使河套倒槽減弱南壓，錫盟地區(qū)處于冷高壓底前部，受地面冷鋒影響。隨著地面冷高壓的南壓，5日20:00~6日11:00錫盟受冷鋒過(guò)境影響，冷墊增厚，有利于降水效率的提高，出現(xiàn)了強(qiáng)降雪、大風(fēng)、暴風(fēng)雪的天氣。

4 物理量場(chǎng)分析

4.1 動(dòng)力條件

從散度場(chǎng)分析，5日20:00 850 hPa錫盟西部處于負(fù)值區(qū)控制，東部地區(qū)處于正值區(qū)控制，而200 hPa處于錫盟西部處于正值區(qū)控制，東部地區(qū)處于負(fù)值區(qū)控制，說(shuō)明西部地區(qū)低層輻合高層輻散，而東部地區(qū)低層輻散高層輻合，疊加冷鋒鋒區(qū)影響，存在明顯的次級(jí)環(huán)流，有利于上升運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步加強(qiáng)，造成強(qiáng)降雪天氣。

4.2 水汽條件

850 hPa存在一支風(fēng)速＞12 m/s的東北風(fēng)急流，有利于將鄂霍次克海的水汽源源不斷地輸送至錫盟上空，提供充足的水汽條件。此次強(qiáng)降雪天氣錫盟南部地區(qū)比濕達(dá)到2～4 g/kg，水汽通量散度存在明顯的負(fù)值區(qū)，有利于水汽的輻合上升。

4.3 層結(jié)條件

選取錫林浩特（54102）的探空?qǐng)D進(jìn)行分析，5日20:00存在逆溫層，低層850 hPa為東北風(fēng)，700 hPa以上為西南風(fēng)，說(shuō)明暖濕氣流沿著冷墊爬升，有利于提高降雪效率，造成強(qiáng)降雪天氣。0℃層位于2 km左右，-20℃層位于5 km左右，有利于過(guò)冷水滴的進(jìn)一步冷卻，增加冰晶雪花，造成大雪天氣。同時(shí)，大風(fēng)指數(shù)為35，說(shuō)明錫林浩特易出現(xiàn)大風(fēng)天氣，伴隨降雪的產(chǎn)生，暴風(fēng)雪天氣將襲擊錫林浩特機(jī)場(chǎng)上空。

5 雷達(dá)資料分析

5.1 基本反射率因子

從5日14:27開(kāi)始，有20 dBz的雷達(dá)回波開(kāi)始影響那仁寶力格站，回波向東方向移動(dòng)，移速在80 km/h左右，回波呈片狀，至16:23最大回波強(qiáng)度達(dá)30 dBz，維持此強(qiáng)度至20:26，之后強(qiáng)度增至35 dBz，并移動(dòng)至西烏珠穆沁旗上空。由于35 dBz影響時(shí)間較長(zhǎng)，西烏珠穆沁旗在5日夜間出現(xiàn)暴雪天氣。6日05:25回波開(kāi)始影響錫盟南部地區(qū)，回波強(qiáng)度維持在30 dBz左右，一直持續(xù)至7日04:10，影響時(shí)間較長(zhǎng)，東南部地區(qū)出現(xiàn)暴雪天氣。

5.2 平均徑向速度

5日22:57 ，風(fēng)向存在明顯的轉(zhuǎn)變，由偏南風(fēng)轉(zhuǎn)東北風(fēng)，存在速度模糊，最大正速度達(dá)39 m/s，由此可知，近地層有鋒面過(guò)境，出現(xiàn)大風(fēng)天氣，配合降雪，易出現(xiàn)暴風(fēng)雪。到6日04:00，風(fēng)向一致轉(zhuǎn)為東北風(fēng)，風(fēng)速有所減弱，6日12:00風(fēng)向轉(zhuǎn)為偏北風(fēng)影響，風(fēng)速減弱為27 m/s。

5.3 導(dǎo)出產(chǎn)品

此次降雪過(guò)程最大組合反射率因子為35 dBz，但35 dBz影響時(shí)間較長(zhǎng)，造成暴雪天氣。從1 h降水量產(chǎn)品分析，07:00~08:00的小時(shí)降水量西烏珠穆沁旗為0.1 mm，錫林浩特為1 mm，但實(shí)況西烏珠穆沁旗出現(xiàn)2.4 mm降雪，錫林浩特0.6 mm。說(shuō)明OHP產(chǎn)品對(duì)降雪量級(jí)的反演偏小。由于測(cè)量范圍有限，錫盟南部地區(qū)OHP產(chǎn)品無(wú)法應(yīng)用。

從回波演變特征看，從5日14:27開(kāi)始存現(xiàn)回波頂特征，最大高度為6 km左右，至5日18:47，回波頂高度達(dá)8 km，5日19:34~6日05:25西烏珠穆沁旗上空最大回波頂高度達(dá)9 km左右，錫林浩特上空為6 km，說(shuō)明大片層狀云回波中夾雜著局地發(fā)展旺盛的強(qiáng)回波，上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，有利于暴雪天氣的發(fā)生。

6 結(jié)論

（1）此次強(qiáng)降雪天氣過(guò)程中，高層西南氣流配合低層?xùn)|北氣流的相互作用，使得暖濕空氣沿著冷墊爬升，有利于強(qiáng)降雪天氣的產(chǎn)生。

（2）高空急流加強(qiáng)，錫盟處于出口區(qū)左側(cè)，“抽吸作用”加強(qiáng)，高空槽、低層風(fēng)向風(fēng)速切變、地面冷鋒影響促使上升運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，有利于暴雪天氣的發(fā)生。

（3）錫盟西部地區(qū)低層輻合高層輻散，而東部地區(qū)低層輻散高層輻合，疊加冷鋒鋒區(qū)影響，存在明顯的次級(jí)環(huán)流，有利于上升運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步加強(qiáng)，造成強(qiáng)降雪天氣。

（4）比濕達(dá)到2~4 g/kg，水汽通量散度為負(fù)值影響，850 hPa存在一支風(fēng)速＞12 m/s的東北風(fēng)急流，有利于將鄂霍次克海的水汽源源不斷地輸送至錫盟上空，提供充足的水汽。

（5）雷達(dá)產(chǎn)品顯示降雪天氣過(guò)程基本反射率因子最大回波強(qiáng)度為35 dBz，回波影響時(shí)間長(zhǎng)，徑向速度顯示近地層風(fēng)力為39 m/s，組合反射率最大強(qiáng)度35 dBz，回波頂高6~8 km，OHP產(chǎn)品預(yù)計(jì)1 h降水量反演的量級(jí)較小。